前處理方式對鴿湯品質(zhì)及風(fēng)味的影響

李柳冰，林婷婷，曾曉房, ，趙文紅，董 浩，劉巧瑜，陳海光，陳偉波

（1.廣東茂名農(nóng)林科技職業(yè)學(xué)院，廣東茂名 525000；2.仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東廣州 510225；3.梅州市金綠現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，廣東梅州 514500）

鴿子（Columba livia）別稱白鳳、家鴿、鵓鴿、飛奴等，家鴿是由野生的原鴿經(jīng)過人類長期馴養(yǎng)而成的，我國自古就有“一鴿勝九雞，無鴿不成宴”之說[1]。肉鴿是公認的“高級營養(yǎng)佳品”，有“動物人參”、“甜血動物”的說法，以細嫩味美著稱，有豐富的營養(yǎng)價值，而且還有良好的保健功能，是一種理想型食用肉類[2]。鴿湯是具有代表性的廣東湯之一，它因容易消化且含有高水平的蛋白質(zhì)、多不飽和脂肪酸和游離氨基酸，且脂肪含量低，對需要恢復(fù)健康的人來說是極好的營養(yǎng)食品[3]。煲湯的前處理方式有氽水、預(yù)炒、高壓、微波、超聲波、膠體磨、酶解等[4?5]，前處理不僅可以去除生肉中的不愉快氣味，還有利于肉中營養(yǎng)物質(zhì)的溶出，加工方式、時間和火候等因素會導(dǎo)致湯在營養(yǎng)、口感方面的差異，還可以增加湯的風(fēng)味物質(zhì)[6]。目前未見不同前處理方式對鴿湯品質(zhì)和風(fēng)味的影響研究。

隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，風(fēng)味物質(zhì)指紋圖譜受到越來越多的關(guān)注，在果蔬、茶葉、飲料、水產(chǎn)品以及肉制品等領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用[7]。常見的構(gòu)建風(fēng)味物質(zhì)指紋圖譜的方法有氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS），然而，樣品的預(yù)處理是復(fù)雜和耗時的。此外還有色譜法、光譜法、電子鼻、電子舌和GC-O等技術(shù)[8]。氣體離子遷移譜聯(lián)用技術(shù)（氣相色譜 - 離子遷移光譜法，GC-IMS）檢測風(fēng)味物質(zhì)檢測具有較高的準確度和靈敏度，有利于解決用GC-MS技術(shù)分析中速度較慢和因前處理造成香氣物質(zhì)流失等問題[9]。近些年，GC-IMS技術(shù)逐漸發(fā)展，并應(yīng)用于我國食品企業(yè)進行特征風(fēng)味、有機揮發(fā)組分的快速檢測，可以通過GCIMS技術(shù)方法測定食品揮發(fā)性成分的差異，如建立一個新鮮與干燥的松菇特征信息指紋譜圖[10]。但將GC-IMS用于肉鴿湯風(fēng)味的研究鮮有報道，也未見對其品質(zhì)及風(fēng)味指紋圖譜構(gòu)建方面的報道。

因此，本研究主要研究不同前處理（微波、超聲波、高壓、膠體磨、高壓+膠體磨）條件的鴿湯，測定鴿湯的蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物、嘌呤等指標，并利用GC-MS和GC-IMS技術(shù)對鴿湯的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行分析。通過對經(jīng)不同前處理的鴿湯各指標的差異、指紋圖譜的建立以及風(fēng)味物質(zhì)含量的分析，探究不同前處理方式對鴿湯品質(zhì)和揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的差異和關(guān)聯(lián)，以期為鴿湯品質(zhì)和風(fēng)味評價提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

相同飼養(yǎng)條件下28日鴿齡的良田王鴿 廣州市良田鴿業(yè)有限公司；食鹽 廣東省鹽業(yè)集團廣州有限公司；氫氧化鈉、濃硫酸、硼酸、無水乙醇、甲基紅、溴甲酚綠、甲醛溶液、甲酸、三氟乙酸、嘌呤標品、磷酸二氫鉀、磷酸 分析純，天津市福晨化學(xué)試劑廠。

K1100凱氏定氮儀 濟南海南儀器有份公司；SB-5200D超聲波儀器 寧波新藝超聲設(shè)備有限公司；JM-L50膠體磨 廣州恒東機械設(shè)備科技有限公司；HL-DDS-4電蒸柜 寧波趙記電器有限公司；SYQ-DSX-280B高壓滅菌鍋 上海雙旭電子有限公司；M3-L205C微波爐 廣東美的廚房電器有限公司；RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海阿榮生化儀器廠；UV-1780紫外可見光分光光度計 島津儀器有限公司；1260液相分析儀、Agilent7890B氣相色譜儀、Agilent7000D三重四杠質(zhì)譜檢測器、7693自動進樣器 美國Agilent公司；FlavourSpec氣相色譜-離子遷移譜聯(lián)用儀 德國G.A.S.公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 鴿湯的制作方法 取同一批已宰殺好的肉鴿胴體，每只重約500 g，進行以下的處理。對照組：將清洗干凈的肉鴿切成小塊，按肉水的比例為1:2，鹽的添加量為1.5%，不加其他佐料，使用紫砂燉盅，燉制時間為120 min。微波前處理：肉鴿燉制前放進微波爐加熱 4 min，其他加工處理方法同對照組。超聲前處理：肉鴿燉制前放進超聲儀器處理30 min，其他加工處理方法同對照組。高壓前處理：肉鴿燉制前放進高壓鍋溫度設(shè)置121 ℃，高壓處理30 min，其他加工處理方法同對照組。膠體磨前處理：肉鴿燉制前用膠體磨把鴿肉攪碎，其他加工處理方法同對照組。高壓+膠體磨前處理：肉鴿燉制前放進高壓鍋溫度設(shè)置121 ℃，高壓處理30 min，用膠體磨處理把經(jīng)過高壓后的鴿肉攪碎，其他加工處理方法同對照組。

1.2.2 蛋白質(zhì)溶出率的測定 按照GB5009.5-2016方法測定[11]。

1.2.3 游離氨基酸態(tài)氮的測定 采用中性甲醛法測定鴿湯中的游離氨基酸態(tài)氮含量[12]。具體方法如下：稱量約20～30 mg的鴿湯溶液2份，分別置于250 mL錐形瓶中，各加50 mL蒸餾水，其中1份加人3滴中性紅指示劑，用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定至由紅變?yōu)殓晟珵榻K點；另1份加入3滴百里酚酞指示劑及中性甲醛20 mL，搖勻，靜置1 min，用0.1 mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定至淡藍色為終點。分別記錄兩次所消耗的堿液體積。均取3次平行測量的平均值，計算結(jié)果。

1.2.4 可溶性固形物的測定 按照NY/T:2637-2014方法測定[13]。具體方法如下：保持測定溫度穩(wěn)定，用柔軟絨布擦凈棱鏡表面，滴加2～3滴制備好的鴿湯。使鴿湯均勻分布于整個棱鏡表面，對準光源，非數(shù)顯折射儀應(yīng)轉(zhuǎn)動消色調(diào)節(jié)旋鈕，使視野分成明暗兩部分，再轉(zhuǎn)動棱鏡旋鈕，使明暗分界線適在物鏡的十字交叉點上，記錄讀數(shù)。

1.2.5 嘌呤含量的測定 樣品前處理：采用Rong等[14]的方法略作修改。具體方法如下：取1 mL鴿湯經(jīng)過離心（10000 r/min，15 min，4 ℃）后，加入5 mL甲酸和5 mL的三氟乙酸并混合，放在90 ℃水浴鍋中振蕩12 min后迅速冷卻，再轉(zhuǎn)移到250 mL梨型瓶中，55 ℃減壓濃縮至干，并用10 mL流動相充分溶解殘余物，過0.2 μm濾膜后待用。

檢測方法：色譜柱：安捷倫C8（4.6 mm×250 mm，5.0 μm）；流動相：0.02 mol/L KH2PO4（pH2.6）；流速：1.0 mL/min；柱溫：30 ℃；進樣量：10 L；DAD檢測波長：254 nm；檢測鳥嘌呤、腺嘌呤、次黃嘌、黃嘌呤的含量。

1.2.6 感官分析 感官評價采用韓忠[4]的方法略作修改，具體方法如下：感官評價小組由8名食品專業(yè)的學(xué)生組成，打分采用10分制，對肉鴿湯成品進行感官評價，取8人評定結(jié)果均值作為感官評定結(jié)果。鴿湯的感官評分標準如表1。

表1 鴿湯感官評分標準Table 1 Standard for sensory assessment of pigeon soup

1.2.7 GC-IMS分析條件 參考吳晨燕等[15]的方法，并作適當修改。自動頂空進樣單元：將制作好的鴿湯，無需前處理，進樣體積500 μL；孵育時間20 min；進樣針溫度85 ℃；孵化轉(zhuǎn)速500 r/min。氣相-離子遷譜單元：分析時間25 min；色譜柱類型FSSE-54-CB-1石英毛細管柱（15 m×0.53 mm，1 μm），柱溫60 ℃，載氣：N2，流速：初始2.0 mL/min保持2 min后在8 min 內(nèi)增至15 mL/min，接著又在10 min內(nèi)增至80 mL/min，直至到25 min流速增加到130 mL/min；IMS溫度，45 ℃，流速恒速：150 mL/min。1.2.8 GC-MS分析條件 萃取條件：用移液槍移取6 mL經(jīng)離心的鴿湯（離心條件：10000 r/min，15 min，4 ℃）放進15 mL頂空萃取瓶中，并移入10 μL內(nèi)標物（134.66 mg/mL 2-甲基-3庚酮），旋緊蓋子，將裝有樣品的頂空瓶排序放在樣品托盤上，將經(jīng)老化的75 μm CAR/PDMS萃取頭安裝在自動進樣器上，在60 ℃下吸附40 min，在250 ℃下解吸5 min。

色譜條件：進樣口溫度為250 ℃，解析5 min，不分流，初始溫度40 ℃，保持4 min，然后以6 ℃/min升溫到130 ℃，無保留，隨后以10 ℃/min升溫到230 ℃，保持10 min；進樣口溫度為250 ℃，載氣He，體積流量為1.0 mL/min[16]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用平均值±標準差，并采用Excel對試驗數(shù)據(jù)進行整理分析、Origin 2018對試驗數(shù)據(jù)進行作圖及采用SPSS 19.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析以及Duncan’s多重比較，n=3，顯著水平P<0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同前處理方式對鴿湯品質(zhì)和感官評價的影響

2.1.1 不同前處理方式對鴿湯蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物的影響 由表2可知，經(jīng)高壓+膠體磨處理后的鴿湯中蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物含量最高，均顯著高于其他處理組（P<0.05），經(jīng)高壓、膠體磨、高壓+膠體磨處理的鴿湯的品質(zhì)顯著高于對照組（P<0.05）。對照組的鴿湯中蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物含量最低，均低于其他處理組。朱琳芳等[16]對經(jīng)膠體磨處理的鳙魚湯中粗蛋白質(zhì)含量的研究與本研究結(jié)果相符。膠體磨將樣品粉碎后可以起到均質(zhì)的作用[17]，經(jīng)膠體磨處理后細胞破壞程度加深，有利于細胞內(nèi)的物質(zhì)流出，蛋白質(zhì)在高壓溫度（100 ℃左右）下容易滲出[18]，因此蛋白質(zhì)溶出率較高，所以經(jīng)高壓、膠體磨、高壓+膠體磨處理的鴿湯中的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)溶出較多。經(jīng)高壓+膠體磨處理后，鴿湯中可溶性固形物顯著高于對照組（P<0.05），Ketnawa等[19]也研究發(fā)現(xiàn)微波輔助可促使肉中的可溶性固形物溶出。

表2 不同前處理方式對鴿湯蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物的影響Table 2 Effects of different pre-treatment methods on protein dissolution rate, free amino acid peptide nitrogen and soluble solids in pigeon soup

2.1.2 不同前處理方式對鴿湯嘌呤含量的影響 次黃嘌呤是嘌呤核苷酸生物合成過程中的第一個產(chǎn)物，即 6-羥基嘌呤核苷酸（IMP），在谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶作用下接受氨基合成腺嘌呤核苷酸（AMP），或經(jīng)氧化生成黃嘌呤核苷酸（XMP）后再接受氨基合成鳥嘌呤核苷酸（GMP）[20]。不同前處理方式下，鴿湯的嘌呤含量會發(fā)生變化。由表3可知，與對照組相比，經(jīng)膠體磨處理的鴿湯中總嘌呤含量顯著高于其他組（P<0.05），對照組（無前處理）、微波處理組、超聲波處理組、高壓處理組、膠體磨處理組和高壓+膠體磨處理組的總嘌呤含量分別為3.86±0.02、3.90±0.01、3.95±0.04、3.91±0.06、4.21±0.06、3.87±0.08 mg/L，均在低嘌呤食品范圍內(nèi)，低嘌呤食物是指每100克食物含嘌呤小于25毫克的食物，一般人群飲用安全，也適合除痛風(fēng)患者急性期以外的人群食用[21]。

2.1.3 不同前處理方式對鴿湯感官評價的影響 鴿湯中的風(fēng)味前體物質(zhì)被加熱后，反應(yīng)生成多種呈味物質(zhì)，從而表現(xiàn)出特有的滋味和香氣。在不同的前處理方式下，由色澤、滋味、香氣和浮油等綜合指標所得的感官評價得分如表4，可知不同的前處理方式對感官品質(zhì)都有影響。感官評價表明經(jīng)不同處理的鴿湯中肉味香氣相差不大，高壓+膠體磨處理組的鴿湯香氣更濃郁，滋味和香氣評分微高于其他處理組；高壓處理組的鴿湯肉香明顯；膠體磨處理組的鴿湯色澤比較金黃透亮，肉香氣較濃。鴿湯的感官評價結(jié)果與湯中蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮等有密切相關(guān)。湯經(jīng)過長時間的煮制，會使肉中的蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)溶出水中[22]。

表3 不同前處理方式對鴿湯嘌呤含量的影響Table 3 Effects of different pre-treatment methods on purine content in pigeon soup

表4 感官評價的綜合得分Table 4 Comprehensive score of sensory evaluation

2.2 不同前處理方式對鴿湯揮發(fā)性風(fēng)味的影響

2.2.1 GC-IMS定性分析不同前處理方式對揮發(fā)性風(fēng)味的影響 圖1（A）是鴿湯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)指紋圖譜全圖，將圖1（A）中明顯差異部分即方框1的內(nèi)容截取出來并放大后為圖1（B）。如圖1（B）所示，經(jīng)微波處理的鴿湯中共檢測出揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)18種，比對照組少了3-甲基丁醛、苯乙醛、1-辛醇、1-丙醇、2-丁酮、2，3-丁二酮、2，5-二甲基吡嗪這7種物質(zhì)，而超聲波前處理的鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)增加了檸檬烯，沒有檢測出2-丁酮、1-辛醇、3-甲基丁醛、苯乙醛這4種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，經(jīng)過高壓、膠體磨前處理的鴿湯中揮發(fā)性成分與對照組差異不明顯，經(jīng)過高壓+膠體磨復(fù)合前處理的與超聲波前處理的鴿湯中檸檬烯含量均增多。

圖1 不同前處理方式鴿湯揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)指紋圖譜Fig.1 Fingerprint of volatile flavor substances in pigeon broth by different pre-treatment methods

如圖1（B）所示，經(jīng)高壓、膠體磨和高壓+膠體磨處理后鴿湯風(fēng)味物質(zhì)的濃度大幅增加，包括經(jīng)高壓+膠體磨處理后產(chǎn)生的檸檬烯，膠體磨處理后的1-辛烯-3-酮等；方框4中標記的物質(zhì)是經(jīng)過高壓、膠體磨和高壓+膠體磨處理后，濃度大量增加的風(fēng)味物質(zhì)，包括1-辛烯-3-醇、乙酸乙酯、1-戊醇、1-丁醇、壬醛、2，5-二甲基吡嗪、1-辛醇、2-庚酮和2-戊基呋喃等；方框3中標記的物質(zhì)是經(jīng)過超聲前處理后，濃度大幅增加的物質(zhì)，包括2-戊酮；而方框2中是對照組中含量較高的，經(jīng)過四種前處理后濃度大幅降低甚至消失的物質(zhì)包括2，3-丁二酮。

2.2.2 GC-MS定量分析不同前處理方式對鴿湯揮發(fā)性風(fēng)味的影響 由圖2可知，處理組中乙醇、正辛醛、反式-2，4-癸二烯醛含量高；鴿湯經(jīng)過前處理后，其它處理組2-正戊基呋喃濃度高于對照組；此外除了微波及高壓前處理組，其它組中己醛的含量高；高壓+膠體磨復(fù)合前處理增加了棕櫚酸、苯甲酸、3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲醛、3,5-二叔丁基-4-羥基苯乙烯酸、鄰苯二甲酸二異丁酯等物質(zhì)。

由表5可知，經(jīng)過不同方式前處理的鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)總含量與對照組相比較差異顯著（P<0.05），鴿湯中共檢測出70種揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，對照組有30種，總含量為815.57 μg/L；微波處理組有22種，總含量為736.60 μg/L；超聲波處理組有24種，總含量為803.34 μg/L；高壓處理組有28種，總含量為394.96 μg/L；膠體磨處理組有31種，總含量為913.73 μg/L；高壓+膠體磨復(fù)合處理組有29種，總含量為1171.14 μg/L。經(jīng)超聲波、膠體磨和高壓+膠體磨復(fù)合處理的鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總含量均高于對照組，高壓處理組的鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總含量最低，高壓+膠體磨復(fù)合處理組的含量最高。

鴿湯的揮發(fā)性物質(zhì)可分為醇類、醛類、酮類、烯類、酯類及酸類等，經(jīng)前處理后鴿湯的醛類物質(zhì)濃度較高，其中己醛、正辛醛、壬醛、2-正戊基呋喃、2-乙酰基噻唑等物質(zhì)變化明顯，是鴿湯的主要揮發(fā)性物質(zhì)。蛋白質(zhì)降解和脂肪氧化后可以產(chǎn)生醛類物質(zhì)[23]，脂質(zhì)的氧化降解產(chǎn)物種類含量與肉本身的滋味前體有關(guān)，還與加熱方式以及烹飪程度有關(guān)[24]。美拉德反應(yīng)是目前大部分加熱食品產(chǎn)生香氣的主要反應(yīng)，一般會產(chǎn)生吡啶、噻唑、糠醛、呋喃類等無色高階小分子及其衍生物[25?26]，呋喃類物質(zhì)呈現(xiàn)典型的肉香味[27]，經(jīng)高壓+膠體磨復(fù)合處理的鴿湯中呋喃類物質(zhì)含量最高，這與感官評價的結(jié)果相符。鴿湯中檢測出的壬醛、己醛、1-辛烯-3-醇等物質(zhì)在魚湯、雞肉、牛肉、鴨肉中都被檢測出來[17,28?30]，說明鴿湯中也存在畜禽肉湯相關(guān)的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)，有典型的肉香味。

3 結(jié)論

經(jīng)膠體磨、高壓、高壓+膠體磨不同前處理，鴿湯中的蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物等含量顯著高于對照組（P<0.05）。其中經(jīng)高壓+膠體磨復(fù)合處理的鴿湯香氣濃郁，味道鮮美，感官評價分高。表明不同處理方式促進了鴿湯中肉味香氣的增加，不同處理組的鴿湯的總嘌呤含量均在低嘌呤食品范圍內(nèi)。

GC-IMS結(jié)果表明，經(jīng)前處理的鴿湯中揮發(fā)性分風(fēng)味物質(zhì)種類及含量高于對照組，其中高壓、膠體磨和高壓+膠體磨處理后的鴿湯風(fēng)味物質(zhì)大量增加，其中高壓+膠體磨處理后的鴿湯中2-戊基呋喃等物質(zhì)的濃度最高。GC-MS結(jié)果表明經(jīng)前處理的鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)濃度及種類不同，微波處理組總濃度為736.60 μg/L，超聲波處理組為803.34 μg/L，高壓處理組為394.96 μg/L，膠體磨處理組為913.73 μg/L，高壓+膠體磨處理組為1171.14 μg/L；醛類物質(zhì)濃度顯著高于對照組（P<0.05），其中己醛、正辛醛、壬醛及2-正戊基呋喃、2-乙酰基噻唑含量變化較為顯著。與感官評價、鴿湯中蛋白質(zhì)溶出率、游離氨基酸態(tài)氮、可溶性固形物的結(jié)果一致，由此可以看出不同前處理方式可以提高鴿湯的品質(zhì)和增加鴿湯的風(fēng)味，本實驗為改善鴿湯的制作工藝提供了理論依據(jù)。

圖2 不同前處理方式鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)分析熱圖Fig.2 Heat map analysis of volatile flavor compounds in pigeon soup with different pretreatment methods

表5 不同前處理方式鴿湯中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)定量分析結(jié)果（μg/L）Table 5 Quantitative results of volatile flavor compounds in pigeon soup with different pretreatment methods (μg/L)

續(xù)表 5